CN111828351B - 一种风扇 - Google Patents

Abstract

本发明适用于家用电器技术领域，提供一种风扇。风扇包括：前壳，其内部形成第一风道，前壳开设有与第一风道连通的出风口；电机；斜风轮，包括用于安装在电机上的底座和连接在底座的外表面的风叶；沿从后向前方向，底座的横截面的面积逐渐增大；后壳组件，与前壳连接，后壳组件与斜风轮之间形成第二风道；其中，第一风道与第二风道连通。本发明通过设置第一风道和第二风道，使得斜风轮旋转产生的气流经第二风道几乎全部进入第一风道然后通过出风口吹出，减少了气流周围扩散造成的损耗，且由于第二风道内斜风轮的增压作用，增加了吹出的风的能量，提升了用户体验。直接在前壳中设置第一风道，从而不需要设置导风轮，节约了零件。

Description

一种风扇

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，尤其涉及一种风扇。

背景技术

市场上的转叶扇大部分包括导风轮，同步电机，前壳，主电机，风叶，后壳和网罩,风叶由主电机带动旋转出风，再由通过同步电机带动的导风轮送风，风叶旋转出风到导风轮送风过程的风损耗较大，风的利用率不高。并且，风叶与导风轮独立，零件繁多，从而影响成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种风扇，以解决风扇送风损耗大且零件繁多的技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种风扇，包括：前壳，其内部形成第一风道，所述前壳开设有与所述第一风道连通的出风口；电机；斜风轮，包括用于安装在所述电机上的底座和连接在所述底座的外表面的风叶；沿从后向前方向，所述底座的横截面的面积逐渐增大；后壳组件，与所述前壳连接，所述后壳组件与所述斜风轮之间形成第二风道；其中，所述第一风道与所述第二风道连通。

进一步地，所述前壳包括：本体，包括间隔设置的内壁和外壁，所述内壁内侧形成中空内腔；所述电机至少部分位于所述中空内腔并与所述内壁连接；端壁，连接在所述内壁和所述外壁之间；所述出风口开设在所述端壁上，所述内壁、所述端壁和所述外壁围合成所述第一风道；其中，所述出风口的表面积与所述端壁的表面积的比值小于预设值。

进一步地，所述出风口包括内部出风口和外部出风口，所述端壁与所述内壁的连接处设置所述内部出风口，所述端壁和所述外壁的连接处设置所述外部出风口。

进一步地，所述内部出风口和/或所述外部出风口呈环形分布。

进一步地，所述端壁的表面为曲面。

进一步地，所述曲面向靠近所述斜风轮的方向突出。

进一步地，所述曲面为光滑曲面。

进一步地，所述后壳组件包括：后壳本体，与所述前壳连接；后罩，包括无孔侧壁和开设有若干通孔的网罩，所述无孔侧壁一端与所述后壳本体连接，另一端与所述网罩连接；其中，所述无孔侧壁与所述斜风轮之间形成所述第二风道。

进一步地，所述无孔侧壁所述一端的截面积大于所述另一端的截面积。

进一步地，所述风叶有多个，多个所述风叶沿周向均布在所述底座的外表面。

进一步地，所述风叶包括：第一边缘，一端与所述底座的外表面连接，另一端与第二边缘连接；第二边缘，一端与所述第一边缘连接，另一端与第三边缘连接；第三边缘，一端与所述底座的外表面连接，另一端与所述第二边缘连接；其中，所述第一边缘与所述第二边缘的夹角小于30度。

进一步地，所述底座还包括设置在底座内表面的加强筋。

本发明实施例所提供的风扇通过设置斜风轮，斜风轮的底座外表面为倾斜面，后壳组件与斜风轮之间形成第二风道，由于底座为倾斜面，气流在第二风道中受到压缩，增大风压。前壳内部形成第一风道，第一风道与第二风道连通；即前壳与后壳形成一体式风道，第二风道内的气流几乎全部进入第一风道然后通过出风口吹出，减少了气流周围扩散造成的损耗，且由于第二风道的增压作用，增加了吹出的风的能量，提升了用户体验。并且，直接在前壳中设置第一风道，从而不需要设置导风轮，节约了零件从而降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中提供的风扇结构示意图；

图2是本发明实施例提供的风扇结构示意图；

图3是本发明实施例提供的风扇结构爆炸示意图；

图4是本发明实施例提供的风扇的截面示意图；

图5是本发明实施例提供的风扇的前壳的截面示意图；

图6是本发明实施例提供的风扇的前壳的前视图；

图7是本发明实施例提供的风扇的斜风轮结构示意图；

图8是本发明实施例提供的风扇的斜风轮后视图。

附图标记说明：

10,20、风扇      11、导风轮     12、同步电机     13,23、前壳

14、风轮         15、异步电机   16,26、后壳本体  17,27、后罩

21、本体         211、内壁      212、外壁        213、端壁

22、电机         24斜风轮      241、底座        242、风叶

243、第一边缘    244、第二边缘  245、第三边缘    25、装饰环

271、无孔侧壁    272、网罩      28、定时器       29、旋钮

30、装饰条       31、出风口     311、内部出风口  312、外部出风口

313、中部出风口  32、第一风道   33、第二风道     34、加强筋。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

如图1所示，现有技术中的风扇10在使用状态下，由前向后依次包括导风轮11，同步电机12、前壳13、风轮14、异步电机15、后壳本体16、后罩17。导风轮11与同步电机12连接，由同步电机12驱动进行转动，即进行转页出风；导风轮11和同步电机12设置在前壳13内，风轮14由异步电机15驱动从而转动出风，前壳13与后壳本体16连接形成连通的空腔，异步电机15设置在空腔内，后罩17与后壳本体16连接，后罩17为镂空结构，侧面及端面均开设若干通孔，风轮14由后罩17防护。在风扇10工作时，异步电机15驱动风轮14转动产生气流，导风轮11经同步电机12驱动旋转，由风轮14产生的气流经导风轮11向外界吹出。

如图2和图3所示，本发明实施例提供的一种风扇20，包括前壳23，电机22，斜风轮24和后壳组件，后壳组件包括相互固定连接的后壳本体26和后罩27。如图4所示，前壳23为腔体结构，内部形成供气流流经的第一风道32。电机22安装在前壳23上，与前壳23固定连接。斜风轮24安装在电机22上，由电机22驱动产生风，斜风轮24包括安装在电机22上的底座241和连接在底座241的外表面的风叶242，沿从后向前方向，所述底座的横截面的面积逐渐增大；为锥面，即底座241为轴对称结构，在垂直轴线的横截面下，如图4所示，从后往前，底座241横截面逐渐增大。优选的，底座241可以为圆台状或半椭球状，圆台或半椭球的外侧面上安装风叶242。后壳本体26和后罩27设置在斜风轮24外周，与斜风轮24之前形成第二风道33。从斜风轮24产生的风受到后壳本体26和后罩27的挤压，在第二风道33中增压。第一风道32与第二风道33连通，即二者连通形成一体化的风道，斜风轮24产生的风经第二风道33加压直接送入第一风道32，然后吹出。通过第一风道32和第二风道33的构建与连通为一体化风道，减少了风的耗散，提高了风能利用率；通过第二风道33增压使得送风距离更远，从而提升用户体验。并且，直接在前壳23中设置第一风道32，从而不需要设置导风轮11，节约了零件从而降低了成本。

如图5和图6所示，前壳23包括本体21和端壁213，本体21包括间隔设置的内壁211和外壁212，即内壁211和外壁212之间具有一定的距离；优选的，内壁211和外壁212均为圆筒状，二者的轴线相同，即内壁211和外壁212形成中部具有空间的嵌套结构。内壁211内侧形成中空内腔，该中空内腔用于容纳电机22(参见图4)，电机22与内壁211固定连接。端壁213连接内壁211和外壁212，形成为前壳23的前端面，即风扇20使用状态下，距离使用者最近的一端的端面。在端壁213上开设用于气流通过的出风口31。如图5所示，内壁211、端壁213和外壁212围合形成第一风道32。在风扇的工作状态下，由斜风轮24(参见图4)旋转所产生的风流经至第一风道32，再经过出风口31向外吹出。其中，出风口31可以设置一个或者多个，端壁213的表面可以为平面或者曲面。出风口31的表面积与端壁213的表面积的比值小于预设值；出风口31的表面积是指出风口31与外界接触的面积，如果出风口31为多个，则是指所有出风口31为外界接触的面积之和；出风口31与端壁213的表面积比值小于预设值说明端壁213总体来说是封闭第一风道32的一端，而只开设出面积较小的出风口31与第一风道32连通来向外吹风。那么，从截面积较大的第一风道32中风被集中压缩到出口面积较小的一个或多个出风口31吹出，根据一维等熵流动的原理，截面积变小，速度增大，那么出风口31的风速相对流入第一通道32时的风速增大了很多，从而使得风能够吹得更远，提高对产生的风的利用率。具体的，预设值可以根据实际需要进行调整，例如，出风口31与端壁213的表面积比值小于0.05。

如图6所示，在优选的实施例中，在端壁213上开设的出风口31包括内部出风口311和外部出风口312，其中，端壁213与内壁211(参见图5)连接处设置所述内部出风口311，端壁213和外壁212(参见图5)的连接处设置所述外部出风口312。从而，经过端壁213导流后的气流由第一风道32分别经内壁211(参见图5)和外壁212(参见图5)向外吹风。由于出风口面积小，使得吹风的风源集中，风速较大，从而送风距离较远。优选的，如图6所示，内部出风口311和/或外部出风口312呈环形分布。具体的，内部出风口311和/或外部出风口312均可以是一圈或多圈环形，环形分布的内部出风口311和外部出风口312呈同心圆的分布。环形分布可以是内部出风口311和/或外部出风口312本身为一整圈环形，也可以是内部出风口311和/或外部出风口312为非整圈的弧段，若干弧段间隔分布形成环形。

优选的，所述内部出风口311和所述外部出风口312分别位于所述内壁211和所述外壁212的远离气流产生方向的一端；远离气流产生方向的一端为远离风叶242的一端。如图5所示，端壁213分别与内壁211的前端和外壁212的前端连接，内部出风口311和外部出风口312分别位于内壁211和外壁212的前端；那么气流从内部出风口311和外部出风口312没有壁面阻挡，扩散的角度更为广泛。当然，在其他实施例中，端壁213与内壁211和/外壁212连接的位置也可不在内壁211和/或外壁212的前端，对应的内部出风口311和外部出风口312也可以不在内壁211和/或外壁212的前端，气流经过内部出风口311和外部出风口312后还可受到内壁211和/或外壁212的导向作用。

如图5所示，在优选的实施例中，端壁213的表面为曲面。曲面向气流产生方向突出，即向靠近斜风轮24(参见图4)的方向突出，即向风扇工作状态下的后方突出。那么气流通过端壁213时，气流最先经过曲面最后方的突出的顶部，然后气流分别沿着曲面的侧面向前流动，直至到达内部出风口311和外部出风口312。由于曲面各个位置的切线方向不同，气流流经各个位置是收到曲面的导向作用是不同，曲面各个位置的风向各异，那么在到达内部出风口311和外部出风口312向外吹风时，内部出风口311位置的切线向内，因此为吹出向内聚合气流的聚风出风口31；外部出风口312位置的切线向外，因此为吹出向外发散气流的散风出风口31。那么，风扇20(参见图4)产生了方向各异的广角自然风。并且，由于端壁213的曲面向后突出，气流经过曲面的突出顶部后进行分流，即第一风道32一部分是在内壁211与端壁213之间，另一部分在外壁212与端壁213之间，可见沿风向，第一风道32面积变窄，气流被压缩，压缩的气流从出风口31喷出，由于膨胀做功使得空气的内能减小，温度降低，从而吹出的风是相对温度较低的风，因此进一步的提升了用户的舒适感。

如图5所示，所述曲面突出的长度小于所述内壁211向气流产生方向延伸的长度。远离气流产生方向的一端为远离斜风轮24的一端，即风扇使用状态下的前端。内壁211向气流产生方向延伸的长度即如图5所示的水平方向，从端壁213的曲面的边缘到曲面的顶部在水平方向的投影的距离小于内壁211在水平方向延伸的长度，也小于外壁212在水平方向延伸的长度。也就是说，端壁213在风扇20(参见图4)厚度方向延伸的距离小于前壳23的厚度，从而使得风扇20整体结构更加紧凑，厚度能够更为轻薄。在本实施中，曲面的边缘位于同一竖直平面，即对应的内部出风口311和外部出风口312位于同一竖直平面，从而是风扇20(参见图4)外形更为美观。在其他实施例中，曲面的边缘也可以不处于同一竖直平面，对应的内部出风口311和外部出风口312位于不同的竖直平面。

优选的，如图5所示，所述曲面为光滑曲面，光滑的含义即曲面仅具有一个突出的顶部，而不存在若干个起伏峰谷，从而使得曲面的表面光滑；那么，气流能够获得平滑的导向，而不会由于若干起伏而损失较多能量。端壁213曲面的截面形状类似为“V”形，气流经过“V”形顶点分成第一风道32的两个子风道导流，分别经由“V”两个边缘的内部出风口311和外部出风口312向外吹聚风和散风。在其他的实施例中，也可以将风道构件213设置为其他形状的非光滑的曲面，例如：曲面的截面形状类似为“M”形或“W”形。

在另一实施例中，在端壁213上还可以设置中部出风口313，所述中部出风口313设置在所述内部出风口311和所述外部出风口312之间。在端壁213的表面是曲面情况下，由于曲面各个位置的切线方向不同，开设中部出风口313能够吹风更多方向的风，从而丰富出风的广度，可为使用者提供更多出风方向的选择。

前壳23可以一体成型或者分别成型。具体的，如图6所示，端壁213可以与本体21一体注塑成型或者分别成型后再通过连接件将端壁213与本体21连接装配固定。

如图6所示，本发明实施例的出风口31为多个，本领域技术人员能够理解出风口31也可以只有一个。不论出风口31的个数是一个或多个，优选的，至少一个出风口31的宽度是1.5-45mm。每个出风口31的宽度用来衡量该出风口31的截面尺寸，通过将至少一个出风口31的宽度限定在1.5-45mm，即通过调整出风口31的宽度来调整出风口31的截面面积，从而调整气流经过出风口31截面的风速。优选的，内部出风口311的数量至少为两个，将至少一个所述内部出风口的宽度进一步限定为1.5-30mm，其他的外部出风口312或中部出风口313的宽度可在1.5-45mm之间调整。那么，不同宽度的出风口31所吹出的气流速度是不同的，可以通过调整不同出风口31的宽度获得不同的气流速度。

如图4所示，后壳组件包括后壳本体26和后罩27。后壳本体26与前壳23连接，后罩27相对后壳本体26向后突出，后壳本体26和后罩27形成内部设有空腔的整体，用于容纳电机22和斜风轮24。后罩27包括无孔侧壁271和开设有若干通孔的网罩272，无孔侧壁271一端与后壳本体26连接，另一端与网罩272连接；后罩27可一体成型。其中，无孔侧壁271与斜风轮24之间形成所述第二风道33。由于无孔侧壁271未在后罩27的侧壁上开设孔洞，那么没有气流通过后罩27的侧壁进入或流出风扇20，从而在无孔侧壁271与斜风轮24形成第二风道33；如图4所示，由于气流流出第二风道33的截面的面积小于气流流入第二风道33的截面的面积，那么经过第二风道33，气流经过压缩增速，气流动压增大，在气流静压不变的情况下，气流总压增加，即通过第二风道33增加了风压。由于无孔侧壁271封闭后壳组件侧面，第二风道33中的气流几乎全部进入第一风道32，避免了斜风轮24产生的风的耗散。并且由于气流在第二风道33中增压，那么进入第一风道32的气流风压增大，如果第一风道32的截面也变小，气流进一步被压缩，再通过出风口31的截面时，由于出风口面积较小，风速进一步增加，风压增大，从而集中将第一风道32中气流通过出风口31吹出，由于气流经过第二风道33、第一风道32以及出风口的压缩，风速和风压不断增加，使得吹出的风风压较大，送风距离较远，超出了现有的风扇20。

优选的，所述无孔侧壁271所述一端的截面积大于所述另一端的截面积。具体的，如图3和图4所示，无孔侧壁271连接后壳本体26的一端的截面大于无孔侧壁271连接网罩272的一端；无孔侧壁271可为圆台形状。当然，在其他实施例中，无孔侧壁271也可为圆柱筒形状，垂直其轴线的横截面的截面积保持不变。

如图7所示，斜风轮24上的风叶242有多个，多个风叶242沿周向均布在底座241的外表面。具体的，底座241呈圆台状，风叶242设置在圆台的外侧面，沿周向均匀分布。风叶242通常为片状结构，即表面面积远大于侧面面积，侧面厚度很小，本发明的实施例中，风叶242的表面为曲面，呈流线型外形，从而减少空气阻力，降低噪音和产生更大风能的风。

如图7和图8所示，风叶242包括第一边缘243、第二边缘244和第三边缘245，由于风叶242为片状结构，其侧面近似可以看成是一条线，第一边缘243和第二边缘244即为风叶242的可近似看成线的侧面，第一边缘243和第二边缘244近似可看成曲率不同的光滑曲线，即第一边缘243和第二边缘244均不出现曲率明显变化的凸凹拐点，第一边缘243一端与底座241外表面连接，另一端与第二边缘244连接；第二边缘244一端与第一边缘243连接，另一端与第三边缘245连接；第三边缘245一端与底座241外表面连接，另一端与第二边缘244连接；第一边缘243与第二边缘244呈一定夹角相连，第一边缘设置在第三边缘前侧。具体的，如图7所示，第一边缘243与第二边缘244的夹角定义为二者在相交处，沿各自曲线的切线的夹角α。优选的，夹角小于30度。通过具体设定风叶242的形状，使得风叶242对气流的压缩相对更强，从而产生的风更为集中，以利于提高风的利用率。

如图7所示，底座241还包括设置在底座241内表面的加强筋34。具体的，加强筋34可以是多条，如图7所示为4条，交叉设置在底座241内表面，每一条加强筋34均包括底部和延伸部，底部与底座241的顶部内表面连接，延伸部与底座241的侧壁内表面连接，从而加强筋34对整个底座241进行支撑，提高底座241的强度和刚度。底座241可一体成型。

如图3所示，本发明实施例的风扇20还可包括装饰条30，装饰环25，定时器28和旋钮29。风扇20的装配过程如下：首先，如图5所示，形成包括内壁211，外壁212和端壁213的前壳23；然后，将装饰条30固定在前壳23上，再将定时器28和旋钮29安装在前壳23上的对应位置；下一步将电机22安装在前壳23的中空内腔中；然后，安装后壳26，将后壳26与前壳23固体；接着，将斜风轮24安装在电机22上；最后，将后罩27与后壳26连接固定并在前壳23的最前端安装装饰环25。

本发明实施例所提供的风扇20通过设置斜风轮24，斜风轮24的底座241外表面为倾斜面，后壳组件与斜风轮24之间形成第二风道33，由于底座241为倾斜面，气流在第二风道33中受到压缩，增大风压。前壳23内部形成第一风道32，第一风道32与第二风道33连通；即前壳23与后壳形成一体式风道，第二风道33内的气流几乎全部进入第一风道32然后通过出风口吹出，减少了气流周围扩散造成的损耗，且由于第二风道33的增压作用，增加了吹出的风的能量，提升了用户体验。并且，直接在前壳23中设置第一风道32，从而不需要设置导风轮11，节约了零件从而降低了成本。

以上实施例仅以风扇20的外形与转页扇外形相似的情况进行说明。但是本发明实施例的风扇20也可是其他形式的风扇，例如落地扇，台地扇，台扇，壁扇。通过采用本发明实施例的技术方案，前壳23形成第一风道32，与斜风轮24和后轮组件之间形成的第二风道33连通，从而能够在第二风道33中增加风压，并将绝大部分的气流压入第一风道32吹出，提高吹风的集中度和送风距离，提高风的利用率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风扇，其特征在于，包括：

前壳，其内部形成第一风道，所述前壳开设有与所述第一风道连通的出风口，所述出风口与外界接触；

电机；

斜风轮，包括用于安装在所述电机上的底座和连接在所述底座的外表面的风叶；沿从后向前方向，所述底座的横截面的面积逐渐增大；

后壳组件，与所述前壳连接，所述后壳组件与所述斜风轮之间形成第二风道；

其中，所述第一风道与所述第二风道连通并形成一体化的风道；

所述前壳包括：

本体，包括间隔设置的内壁和外壁，所述内壁内侧形成中空内腔；所述电机至少部分位于所述中空内腔并与所述内壁连接；

端壁，连接在所述内壁和所述外壁之间；所述出风口开设在所述端壁上，所述内壁、所述端壁和所述外壁围合成所述第一风道；所述出风口包括内部出风口、中部出风口和外部出风口，所述端壁与所述内壁的连接处设置所述内部出风口，所述端壁与所述外壁的连接处设置所述外部出风口，所述中部出风口设置在所述内部出风口和所述外部出风口之间；其中，所述出风口的表面积与所述端壁的表面积的比值小于预设值；所述端壁的表面为曲面，且所述曲面各个位置的切线方向不同；

所述后壳组件包括：

后壳本体，与所述前壳连接；

后罩，所述后罩相对所述后壳本体向后突出且所述后罩一体成型，所述后壳本体和所述后罩形成内部设有空腔的整体，所述斜风轮位于所述空腔内；所述后罩包括无孔侧壁和开设有若干通孔的网罩，所述无孔侧壁的前端与所述后壳本体连接，所述无孔侧壁的后端与所述网罩连接；所述无孔侧壁与外界接触；

其中，所述无孔侧壁与所述斜风轮之间形成所述第二风道。

2.如权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述内部出风口和/或所述外部出风口呈环形分布。

3.如权利要求2所述的风扇，其特征在于，所述曲面向靠近所述斜风轮的方向突出。

4.如权利要求3所述的风扇，其特征在于，所述曲面为光滑曲面。

5.如权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述无孔侧壁所述前端的截面积大于所述后端的截面积。

6.如权利要求1-4任一项所述风扇，其特征在于，所述风叶有多个，多个所述风叶沿周向均布在所述底座的外表面。

7.如权利要求6所述的风扇，其特征在于，所述风叶包括：

第一边缘，一端与所述底座的外表面连接，另一端与第二边缘连接；

第二边缘，一端与所述第一边缘连接，另一端与第三边缘连接；

第三边缘，一端与所述底座的外表面连接，另一端与所述第二边缘连接；

其中，所述第一边缘与所述第二边缘的夹角小于30度。

8.如权利要求6所述的风扇，其特征在于，所述底座还包括设置在底座内表面的加强筋。

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